DE102008047113A1 - System for lift-dip soldering of the components, comprises a first zone, in which a protective gas is introduced and the solder baths and scooping tools are present, and a unit for forming a second zone for the components to be soldered - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Hub-Tauch-Löten.The The present invention relates to an apparatus and a method for lifting dip soldering.
Die
In
der
Die
Der
in der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die auf sicherere Weise ein Löten ohne Oxidation der Lotoberfläche und der Lötstellen er möglichen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, die einen ersten Raum umfasst, in den Schutzgas eingebracht werden kann und in dem sich zudem ein oder mehrere Lotbäder und ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge befinden können und die Mittel zum Bilden eines zweiten Raums für eine oder mehrere zu lötende Baugruppen umfasst, wobei dieser zweite Raum mit Schutzgas spülbar ist und wobei zum Löten der einen oder der mehreren Baugruppen der erste Raum und der zweite Raum zu einem dritten Raum verbunden werden können. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren nach Anspruch 11, bei dem in einen ersten Raum Schutzgas eingebracht wird und wobei dieser erste Raum ein oder mehrere Lotbäder und ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge enthält, wobei ein zweiter Raum gebildet wird, der für eine oder mehrere zu lötende Baugruppen vorgesehen ist und mit Schutzgas gespült wird und wobei zum Löten der einen oder der mehreren Baugruppen der erste Raum und der zweite Raum zu einem dritten Raum verbunden werden.task It is the object of the present invention to provide an apparatus and a method specify, in a safer way, a brazing without oxidation the solder surface and the solder joints he possible. This object is achieved with a device according to claim 1, which comprises a first space, are introduced into the protective gas can and in which one or more solder baths and one or more scooping tools can be located and the means for forming a second space for a or more assemblies to be soldered, this being second space with inert gas is flushable and being used for soldering the one or more assemblies, the first space and the second Room can be connected to a third room. Farther the object is achieved by a method according to claim 11, in which protective gas is introduced into a first space and this first room has one or more solder baths and a or more scooping tools, wherein a second room is formed, which is for one or more soldering assemblies is provided and purged with inert gas is and wherein for soldering the one or more assemblies the first room and the second room connected to a third room become.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.preferred Embodiments are in the subclaims disclosed.
Eine Vorrichtung zum Hub-Tauch-Löten umfasst einen ersten Raum der mit Schutzgas gespült werden kann und/oder in den Schutzgas eingebracht werden kann. Der erste Raum kann ein oder mehrere Lotbäder und ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge umfassen. Dadurch, dass sich im ersten Raum Schutzgas befindet, wird eine Oxidation der flüssigen Lotoberfläche vermieden. Weiter umfasst die Vorrichtung Mittel zum Bilden eines zweiten Raums für eine oder mehrere zu lötende Baugruppen, wobei dieser zweite Raum mit Schutzgas spülbar ist. Somit ist es möglich, die eine oder die mehreren Baugruppen unter Schutzgasatmosphäre zu halten. Die zu lötenden Baugruppen können Lötstellen und Bauelemente umfassen. Zum Löten der einen oder der mehreren Baugruppen können der erste und der zweite Raum zu einem dritten Raum verbunden werden.A Hub plunger soldering apparatus comprises a first space which can be purged with inert gas and / or in the protective gas can be introduced. The first room may have one or more solder baths and one or more scooping tools. Thereby, that in the first room is inert gas, an oxidation avoided the liquid solder surface. Further The device comprises means for forming a second space for one or more assemblies to be soldered, this second Room with inert gas is flushable. Thus, it is possible the one or more assemblies under a protective gas atmosphere to keep. The assemblies to be soldered can solder joints and components. For soldering one or the other Multiple assemblies may be the first and the second space too be connected to a third room.
Die Bezeichnung „dritter” Raum dient zur Unterscheidung vom ersten und vom zweiten Raum, wobei der dritte Raum an sich keinen weiteren Raum darstellt, sondern sich aus der Verbindung des ersten und des zweiten Raums ergibt.The Designation "third" space is used to distinguish from the first and from the second room, whereby the third room itself is not represents another space, but from the connection of the first and of the second space.
Da zum Lötvorgang der erste und der zweite Raum, die jeweils Schutzgas enthalten können und/oder mit Schutzgas spülbar sein können, verbunden werden können, kann sich in keinem Schritt des Lötvorgangs Umgebungsluft mit dem Schutzgas mischen. In den zweiten Raum kann bei einem Austausch von einer oder mehreren Baugruppen Umgebungsluft eindringen. Da dieser zweite Raum aber mit Schutzgas spülbar ist, kann eine Schutzgasatmosphäre erstellt werden. Bevorzugterweise weist der erste Raum oberhalb des einen oder der mehreren Lotbäder eine Schutzgasatmosphäre auf, so dass beim Verbinden des ersten und des zweiten Raums jeweils Schutzgasatmosphären aufeinandertreffen können. Im dritten Raum, in dem ein Lötvorgang stattfinden kann, befindet sich somit keine Umgebungsluft, so dass dadurch das Lötergebnis nicht negativ beeinflusst werden kann.There for soldering the first and the second room, respectively Can contain inert gas and / or purged with shielding gas can be, can be connected in no step of the soldering ambient air with the Mix inert gas. In the second room can be exchanged penetrate ambient air from one or more modules. There this second space but can be flushed with inert gas can a protective gas atmosphere are created. preferably, has the first space above the one or more solder baths a protective gas atmosphere, so that when connecting the first and the second space each inert gas atmospheres can meet each other. In the third room, in which a Soldering can take place, so there is no Ambient air, so that thereby the soldering result is not negative can be influenced.
Der erste Raum kann eine oder mehrere Gaszuführungen und/oder eine oder mehrere Gasabführungen aufweisen. Sind diese verschlossen, ist der erste Raum vorzugsweise gasdicht. Das gleiche gilt für den zweiten Raum. Auch bei diesem können zum Spülen eine oder mehrere Gaszuleitungen und/oder eine oder mehrere Gasabführungen vorgesehen sein. Um kleinen Undichtigkeiten vorzubeugen, kann ein leichter Überdruck im ersten und/oder zweiten Raum von beispielsweise weniger als 20, 15, 10 oder 5 mbar vorgesehen sein.Of the first room may have one or more gas supplies and / or have one or more gas discharges. Are these closed, the first space is preferably gas-tight. The same goes for for the second room. Also with this can to Rinse one or more gas supply lines and / or one or be provided several gas discharges. To small leaks To prevent, a slight overpressure in the first and / or second Space of, for example, less than 20, 15, 10 or 5 mbar be.
Weiterhin kann die Vorrichtung zwischen dem ersten Raum und den Mitteln zum Bilden des zweiten Raums eine bewegliche Abdeckung aufweisen, wobei diese Abdeckung entfernt werden kann, um den ersten Raum und den zweiten Raum zu einem dritten Raum zu verbinden. Die Verwendung einer Abdeckung ermöglicht eine einfache Unterteilung in zwei Räume, die sich jedoch auch leicht durch Entfernen der Abdeckung zu einem Raum verbinden lassen.Farther the device can between the first room and the means for Forming the second space have a movable cover, wherein This cover can be removed to the first room and the second room to join a third room. The usage a cover allows for easy subdivision into two rooms, which are also easy to remove to connect the cover to a room.
Beispielsweise kann die Abdeckung horizontal verfahren werden, um aus dem Bereich entfernt zu werden, in dem der erste und der zweite Raum aneinander stoßen. Durch Entfernen der Abdeckung können diese beiden Räume zu dem dritten Raum verbunden werden.For example The cover can be moved horizontally to get out of the area to be removed, in which the first and the second room together bump. By removing the cover they can two rooms are connected to the third room.
Die Abdeckung kann sich vorzugsweise oberhalb einer Arbeitsebene des einen oder der mehreren Schöpfwerkzeuge befinden. Befindet sich die Abdeckung, die zum Durchführen eines Lötprozesses entfernt werden muss, oberhalb der Arbeitsebene, so muss das Schöpfwerkzeug zum Erreichen der Arbeitsebene nicht so weit nach oben verfahren werden wie im Vergleich zum entsprechenden Weg, wenn sich die Abdeckung unterhalb der Arbeitsebene befinden würde. Dadurch kühlt sich das Schöpfwerkzeug nicht stark ab, da es nur wenig über den Lotbadspiegel hinaus angehoben werden muss.The Cover may preferably be above a working plane of the one or more scooping tools are located. is the cover, which is used to perform a soldering process must be removed, above the working plane, so must the scooping tool to reach the working level, do not move so far upwards be like compared to the corresponding path when the cover would be below the work plane. This cools The scooping tool does not depend heavily, as it is little over the Lotbadspiegel must be raised out.
Die Arbeitsebene stellt eine virtuelle Ebene dar, in der beispielsweise der Lötvorgang stattfinden kann. D. h. die Arbeitsebene wird nicht durch Bestandteile der Vorrichtung zur Verfügung gestellt, sondern ergibt sich beispielsweise durch die relative Anordnung von Oberwerkzeug und Schöpfwerkzeug zueinander.The Workplane represents a virtual level in which, for example the soldering process can take place. Ie. the work plane is not available through components of the device but arises, for example, by the relative arrangement of upper tool and scooping tool to each other.
In weiteren Ausführungsformen der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass sich die Abdeckung unterhalb oder bei der Arbeitsebene befindet.In Further embodiments of the device can be provided be that the cover is below or at the working level located.
Die Mittel zum Bilden des zweiten Raums können ein Oberwerkzeug und die Abdeckung umfassen. Durch die Verwendung des Oberwerkzeugs zur Bildung des zweiten Raums kann durch die Anordnung des Oberwerkzeugs zum Löten gleichzeitig auch der zweite Raum geschaffen bzw. geschlossen werden.The Means for forming the second space may be an upper tool and cover. By using the upper tool for Formation of the second space may be due to the arrangement of the upper tool At the same time, the second room was created for soldering or closed.
Der zweite Raum kann durch ein Verfahren des Oberwerkzeugs in Richtung auf die Abdeckung zu und durch einen Abschluss mit einer Umrandung, welche die Abdeckung umfassen kann, gebildet werden. Das Oberwerkzeug kann beispielsweise eine glockenförmige Form besitzen, die nach oben hin geschlossen ist und nach unten hin in Richtung Abdeckung eine Öffnung aufweist. Vorteilhafterweise kann das Oberwerkzeug eine deckelförmige Form aufweisen mit beispielsweise einer waagrechten Grundfläche und senkrechten oder schrägen Seitenflächen. Das Oberwerkzeug kann aber auch eine ebene Grundfläche aufweisen, die direkt auf einer Umrandung der Abdeckung zur Bildung des zweiten Raums aufsetzt. Die Umrandung der Abdeckung kann zum Bilden des zweiten Raums dienen bzw. dafür vorgesehen sein. Zudem ist es möglich, dass das Oberwerkzeug einen separaten Deckel umfasst, der entsprechend mit der Umrandung der Abdeckung einen zweiten Raum bilden kann.Of the second space may be through a process of the upper tool in the direction on the cover to and through a conclusion with a border which the cover may be formed. The upper tool can for example, have a bell-shaped, the after is closed at the top and down towards the cover has an opening. Advantageously, the upper tool have a lid-shaped shape with, for example, a horizontal base and vertical or oblique Side faces. The upper tool can also be a flat base which form directly on a border of the cover to form of the second room. The border of the cover can be made to form serve the second room or be provided. moreover It is possible that the top tool has a separate lid comprises, corresponding to the border of the cover a second Can form space.
Durch solche und/oder ähnliche Formen des Oberwerkzeugs ist es möglich, dass das Oberwerkzeug einen Abschluss mit einer Umrandung, welche die Abdeckung umfassen kann, bilden kann. Der Raum, der durch das Oberwerkzeug oder durch den zum Oberwerkzeug gehörigen separaten Deckel und die geschlossene Abdeckung gebildet wird, kann mit Schutzgas gespült werden, so dass sich die Baugruppen, die vom Oberwerkzeug umfasst sein können, sich in einer Schutzgasatmosphäre befinden.By such and / or similar forms of the upper tool is it possible that the top tool has a degree with a Border, which may include the cover may form. The space, the by the upper tool or by the upper tool belonging separate lid and the closed cover is formed, can be purged with inert gas, so that the assemblies, which can be covered by the upper tool, in one Protective gas atmosphere are located.
Das Oberwerkzeug oder der zum Oberwerkzeug gehörige separate Deckel können aber auch so auf dem Rand eines Behälters, der das Lot enthält, aufgesetzt werden, dass sich zwischen Oberwerkzeug oder Deckel, Abdeckung und Rand des Lotbadbehälters ein zweiter Raum ausbilden kann. Dieser zweite Raum kann ebenfalls mit Schutzgas gefüllt und/oder gespült werden.The Upper tool or belonging to the upper tool separate But lids can also do so on the edge of a container, which contains the solder, be put on that between Upper tool or cover, cover and edge of the solder bath container can form a second space. This second room can also be filled with protective gas and / or rinsed.
Da der zweite Raum durch ein Oberwerkzeug selbst sowie die geschlossene Abdeckung gebildet werden kann, können bevorzugterweise verschiedene Oberwerkzeuge verwendet werden und trotzdem ein Raum zusammen mit der Abdeckung erzeugt werden.There the second room by an upper tool itself as well as the closed Cover can be formed, preferably Different top tools are used and still a room be generated together with the cover.
Beispielsweise kann das Oberwerkzeug so in die Öffnung der Umrandung der Abdeckung eingefahren werden, dass mit diesem höhenvariablen Oberwerkzeug der zweite Raum gebildet werden kann. In einer weiteren Ausführungsform kann das Oberwerkzeug eine Vertiefung aufweisen, welche die Umrandung der Abdeckung beim Herunterfahren des Oberwerkzeugs aufnimmt und so den zweiten Raum bildet.For example can the upper tool so in the opening of the border of the Cover retracted that with this height-adjustable upper tool the second room can be formed. In a further embodiment For example, the upper tool can have a depression which surrounds the border the cover receives when shutting down the upper tool and so forms the second room.
Das Oberwerkzeug kann die eine oder die mehreren zu lötenden Baugruppen aufnehmen. Beispielsweise kann das Oberwerkzeug auch eine Werkstückaufnahme umfassen, die so ausgeformt ist, dass sie vorteilhafterweise Aussparungen umfasst, in welche eine oder mehrere Platinen, welche die zu lötenden Baugruppen umfassen können, eingebracht werden können. Ein Oberwerkzeug kann mehrmals verwendet werden, wobei beispielsweise gelötete Baugruppen durch zu lötende Baugruppen ersetzt werden können. Um ein Ersetzen bzw. einen Austausch von Baugruppen vornehmen zu können, kann das Oberwerkzeug beispielsweise vertikal verfahren werden. Ein Oberwerkzeug zusammen mit den gelöteten Baugruppen kann aber auch entfernt und durch ein neues Oberwerkzeug mit zu lötenden Baugruppen ersetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass bei einem Austausch von einer oder mehreren Baugruppen das Oberwerkzeug und/oder die Baugruppen einer Atmosphäre, die Umgebungsluft umfasst, ausgesetzt sein können. Nach Beendigung des Austauschs und Erzeugung des zweiten Raums wird der zweite Raum vorteilhafterweise mit Schutzgas gespült und/oder gefüllt, um die Umgebungsluft zu entfernen bzw. deren Anteil zu reduzieren. Somit kann beim Verbinden des ersten und des zweiten Raums der Vorrichtung eine Schutzgasatmosphäre erhalten bleiben, und es kann zu keiner Kontamination des ersten Raums mit Umgebungsluft kommen.The Upper tool can be one or more to be soldered Pick up assemblies. For example, the upper tool can also comprise a workpiece holder which is shaped in this way, that it advantageously comprises recesses into which a or several boards, which are the assemblies to be soldered can be introduced. One Upper tool can be used several times, for example, soldered Assemblies can be replaced by assemblies to be soldered. To replace or replace assemblies can, the upper tool, for example, moved vertically become. An upper tool together with the soldered assemblies But it can also be removed and replaced with a new top tool soldering assemblies are replaced. For example It is possible that when exchanging one or more Assemblies the upper tool and / or assemblies of an atmosphere, the ambient air includes, may be exposed. To End of the exchange and creation of the second room is the second space advantageously flushed with inert gas and / or filled to remove the ambient air or their share to reduce. Thus, when connecting the first and the second Rooms of the device receive a protective gas atmosphere stay with it, and it can lead to no contamination of the first room Ambient air come.
Das Spülen des zweiten Raums, kann durch einen Schalter, der durch das Oberwerkzeug beim Bilden des zweiten Raums betätigt wird, ausgelöst werden. Auch kann eine Steuerung vorgesehen sein, die die Position des Oberwerkzeugs erfasst bzw. einstellt und nachdem durch die Positionierung des Oberwerkzeugs der zweite Raum gebildet wurde, die Spülung des zweiten Raums veranlassen.The Rinsing of the second room, can be done by a switch, the operated by the upper tool in forming the second space will be triggered. Also, a controller may be provided be that detects or adjusts the position of the upper tool and after the positioning of the upper tool the second Space causing flushing of the second room.
Der erste Raum kann mit Schutzgas spülbar sein. Als Schutzgas kann beispielsweise Stickstoff oder Argon oder Formiergas (Gasgemisch aus Stickstoff und Wasserstoff) verwendet werden. Der zweite Raum kann mit dem gleichen Schutzgas spülbar sein und/oder dieses umfassen. Die beiden Räume können auch mit verschiedenem Schutzgas spülbar sein und/oder dieses umfassen.Of the first room can be flushed with shielding gas. As a protective gas For example, nitrogen or argon or forming gas (gas mixture from nitrogen and hydrogen). The second room may be flushable with the same inert gas and / or this include. The two rooms can also with different Protective gas be flushed and / or this include.
Für das vorzunehmende Löten kann ein Schöpfwerkzeug nach oben in Richtung auf die zu lötenden Baugruppen verfahren werden, wobei in einer Arbeitsebene die Lötung erfolgen kann. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Baugruppen nach unten auf das Schöpfwerkzeug zu verfahren werden können, bis eine Arbeitsebene erreicht ist. Auch können sowohl Schöpfwerkzeug als auch Oberwerkzeug verfahren werden, um beispielsweise eine Arbeitsebene zu erreichen. Vorzugsweise stellt eine Arbeitsebene eine Ebene dar, die von Schöpfwerkzeugen und Oberwerkzeugen in geeigneter Weise durch jeweiliges, beispielsweise vertikales, Verfahren erreicht werden kann, um beispielsweise einen Lötvorgang vornehmen zu können.For the soldering to be done can be a scooping tool move upwards in the direction of the assemblies to be soldered be done, wherein in a working plane the soldering done can. For example, it is also possible that the modules can be moved down to the scooping tool, until a working level is reached. Also, both Scooping tool and upper tool are moved, for example, to reach a working level. Preferably presents a work plane is a plane made by scooping tools and top tools appropriately by, for example vertical, method can be achieved, for example, a To be able to make soldering.
Der dritte Raum kann jeweils in einem gesamten Bereich zwischen dem einen oder den mehreren Schöpfwerkzeugen und der einen oder den mehreren zu lötenden Baugruppen Schutzgas umfassen. Da die Abdeckung ganz aus dem Gebiet entfernt werden kann, in dem der erste und der zweite Raum aneinander stoßen, können die Bereiche jeweils vollständig für das eine oder die mehreren Schöpfwerkzeuge und für die eine oder die mehreren Baugruppen zur Verfügung stehen, wobei eine Schutzgasatmosphäre vorhanden ist. Da somit ein großflächiger Bereich für das Löten zur Verfügung steht und sich dieser Bereich zudem in einer Schutzgasatmosphäre befindet, können auf einfache Weise auch komplexe, zahlreiche und/oder filigrane Lötstellen gelötet werden.Of the third room can each be in an entire area between the one or more scooping tools and one or the plurality of components to be soldered inert gas. Since the cover can be completely removed from the area in which the first and the second space can meet the areas each completely for the one or the multiple scooping tools and for the one or more assemblies are available, wherein a protective gas atmosphere is present. Thereby a large area for soldering is available and this area also in one Inert gas atmosphere can be simple There are also complex, numerous and / or filigree solder joints be soldered.
In einem Verfahren zum Hub-Tauch-Löten, werden zum Löten einer oder mehrerer Baugruppen ein erster und ein zweiter Raum zu einem dritten Raum verbunden, wobei in den ersten Raum Schutzgas eingebracht wird und wobei dieser erste Raum ein oder mehrere Lotbäder und ein oder mehrere Schöpfwerkzeuge enthält und wobei der zweite Raum gebildet wird, der für eine oder mehrere zu lötende Baugruppen vorgesehen ist und mit Schutzgas gespült wird.In a method of lifting dip soldering, are used for soldering one or more modules to a first and a second room connected to a third room, wherein in the first room inert gas is introduced and wherein this first space one or more solder baths and contains one or more scooping tools and wherein the second space is formed, which for one or several assemblies to be soldered is provided and purged with inert gas becomes.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the attached Figures explained. Showing:
Oberhalb
des gezeigten Lotbads
Zudem
umfasst die in
In
Dieser
zweite Raum
Wie
in
In
In
Beispielsweise
kann durch ein Verfahren des Schöpfwerkzeugs
Nach
Beendigung des Lötvorgangs kann das Schöpfwerkzeug
Da zum Lötvorgang die beiden mit Schutzgas gefüllten und/oder gespülten Räume verbunden werden, kann sich in keinem Schritt des Lötvorgangs Umgebungsluft mit dem Schutzgas mischen, sodass dadurch beispielsweise das Lötergebnis negativ beeinflusst würde.Since the two processes filled with protective gas and / or flushed spaces are connected to the soldering process, in no step of the soldering process Mix ambient air with the inert gas, so that, for example, the soldering result would be adversely affected.
In
einem Verfahren zum Hub-Tauch-Löten kann eine Vorrichtung
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4425260 A1 [0002, 0005] - DE 4425260 A1 [0002, 0005]
- - DE 4136786 A1 [0003] - DE 4136786 A1 [0003]
- - DE 4314241 A1 [0004] - DE 4314241 A1 [0004]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: OSSWALD, FLORIAN, DIPL.-ING.(FH), 89079 ULM, DE Inventor name: KOENIG, BERND, DIPL.-ING., 89075 ULM, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |